CN110967162A - 一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置 - Google Patents

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CN110967162A CN201911383258.3A CN201911383258A CN110967162A CN 110967162 A CN110967162 A CN 110967162A CN 201911383258 A CN201911383258 A CN 201911383258A CN 110967162 A CN110967162 A CN 110967162A
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Abstract

本发明公开了一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其包括车辆模型测试组件和桥梁模型固定组件，所述桥梁模型固定组件包括固定在风洞实验室底部的转盘，所述转盘可滑动设有长条状钢板，所述长条状钢板上可摆动设有H型桥塔，所述H型桥塔包括两个可摆动设置在所述长条状钢板上的塔柱，以及位于两个塔柱之间的下横梁，所述下横梁上端设有桥梁模型，所述桥梁模型位于所述车辆模型测试组件下方，所述桥梁模型两端均设有连接板，所述连接板的下端与所述桥梁模型沿所述桥梁模型的桥宽方向可移动固定连接，所述连接板的上端与所述车辆模型测试组件固定连接。本风洞试验装置适用于多种车辆模型、桥塔和桥梁模型，其适用范围广。

Description

一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置
技术领域
本发明涉及车辆气动力风洞试验技术领域，尤其涉及一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置。
背景技术
为跨越海峡、江河、湖泊、峡谷等地形区，往往需要修建大跨度的桥梁。现有的大跨度桥梁主要以斜拉桥和悬索桥为主。为满足桥梁的跨度与桥塔高度之间的协调，斜拉桥和悬索桥的桥塔通常修建的比较高，并且体型巨大。当来流风流经桥塔附近时，会在桥塔塔柱之间及其后方形成较强的尾流。桥塔的尾流通常会对通过其处的各类车辆产生不可忽视的气动干扰，影响行车的舒适度，严重时甚至会影响行车安全，造成严重的损失。
为保证各类车辆在通过桥塔附近区域时具有足够的舒适度和安全性，有必要测试桥塔尾流作用下车辆的气动力状态。实际情况中，无论车辆处于桥上任意位置时，车辆和桥梁彼此之间均会产生相互的气动干扰。特殊情况下，当车辆通过桥塔附近区域时，或者当桥上有两辆或多辆车辆共存时，车辆的气动状态会变的更加复杂。实际风环境中，来流风向在水平向与车辆之间会存在明显的非正交现象，即存在风偏角；来流风向在竖向与车辆之间也会存在明显的非正交现象，即存在风攻角。
现有的车辆模型风洞试验装置中的车辆模型大多仅考虑静止的或者运动的车辆模型单个物体进行试验，也有考虑车辆和桥梁之间相互气动干扰的，几乎没有考虑桥塔和车辆间以及车辆与车辆之间的相互气动影响，而实际上二者是彼此影响的，现有的试验装置均忽略了这些影响，使得无法准确测试单辆车或者多辆车同时通过桥塔附近区域时，桥塔尾流作用下车辆的气动力状态。
发明内容
本发明提供了一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，该试验装置能测试单个车辆或者多个车辆同时通过桥塔附近区域时，在桥塔尾流作用下车辆模型在不同相对来流风偏角和风攻角下的气动力状态，其测试结果更符合实际，提高了试验测试精确度，为车辆能够平稳安全通过桥塔附近区域提供更可靠的理论支撑。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，包括：
车辆模型测试组件；
桥梁模型固定组件，所述桥梁模型固定组件包括固定在风洞实验室底部的转盘，所述转盘可滑动设有长条状钢板，所述长条状钢板上可摆动设有H型桥塔，所述H型桥塔包括两个可摆动设置在所述长条状钢板上的塔柱，以及位于两个塔柱之间的下横梁，所述下横梁上端设有桥梁模型，所述桥梁模型位于所述车辆模型测试组件下方，所述桥梁模型两端均设有连接板，所述连接板的下端与所述桥梁模型沿所述桥梁模型的桥宽方向可移动固定连接，所述连接板的上端与所述车辆模型测试组件固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述桥梁模型两端沿所述桥梁模型的桥宽方向均设有多个螺纹孔，所述连接板的下端与所述桥梁模型通过螺栓穿过其中至少一个所述螺纹孔连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述转盘中心部位连接有可旋转的转轴，所述转轴固定在实验室的底板上；所述转盘的上端面沿中心扩散式开设有多个滑槽，多个所述滑槽为12个，且所述12个滑槽沿所述转盘的中心每隔30°均匀设置，所述长条状钢板的两侧分别与对应的两个所述滑槽通过转盘螺栓固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述长条状钢板的上端两侧均设有摆动连接件，所述摆动连接件包括与所述塔柱通过塔柱螺栓固定连接的半圆形钢片和与所述长条状钢板焊接的U型卡座，所述半圆形钢片的半圆部分伸入所述U型卡座的凹槽内，且所述半圆形钢片在半圆部分的中心通过U型卡座螺栓与所述U型卡座连接；所述半圆形钢片的两侧面与U型卡座之间均有橡胶垫，用于增大其间的摩擦力；通过旋转半圆形钢片和U型卡座之间的相对角度可以实现整个试验装置相对来流风攻角的改变。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述H型桥塔还包括位于所述下横梁上方的上横梁，以增加所述H型桥塔的稳定性；所述H型桥塔均采用木质材料；所述桥梁模型为木质材料，且所述桥梁模型通过桥梁螺栓与所述下横梁固定连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述车辆模型测试组件包括位于所述桥梁模型上方的滑轨，所述滑轨下端设有与其滑动配合的滑块，所述滑块下端通过刚性细杆连接车辆测力天平，所述车辆测力天平通过法兰盘连接件连接有所述车辆模型，且所述车辆模型与所述桥梁模型在竖向有间距；所述滑轨两端分别与两个所述连接板的上端焊接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述车辆模型可以为单趟列车模型，所述单趟列车模型包括列车前段、列车中间段和列车后段，其中，所述列车中间段与所述车辆测力天平通过法兰盘连接件连接，所述列车前段和列车后段则通过刚性细杆与所述滑块相连接；此时列车前段和列车后段作为气动力过渡段，作用是减弱三维绕流的影响，更加准确地测试列车中间段的气动力，由于车轮的挡风作用较小，因此，本发明中的车辆模型未设置车轮。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述车辆模型测试组件包括多个平行设置的横向滑轨和多个平行设置的纵向滑轨，且所述纵向滑轨沿所述横向滑轨可滑动设置；所述车辆模型测试组件还包括多个车辆测力天平，所述车辆测力天平沿对应的所述纵向滑轨可滑动设置，所述车辆测力天平通过法兰盘连接件连接有所述车辆模型。
作为上述技术方案的进一步描述：
多个所述横向滑轨和多个所述纵向滑轨均为两个，两个所述横向滑轨与两个所述纵向滑轨形成井字架状；两个所述横向滑轨之间固定设有纵向加劲杆；所述纵向滑轨与所述横向滑轨通过横向滑块可滑动连接；多个所述车辆测力天平为两个，所述纵向滑轨设有与其滑动配合的纵向滑块，所述纵向滑块的下端与所述车辆测力天平通过刚性细杆固定连接；所述纵向滑轨与所述纵向滑块之间、所述横向滑轨与所述横向滑块之间均设有定位螺钉。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述车辆模型可以为单趟列车模型，所述单趟列车模型包括列车前段、列车中间段和列车后段，其中，所述列车中间段与所述车辆测力天平通过法兰盘连接件连接，所述列车前段和列车后段则通过刚性细杆与所述纵向滑块相连接；此时列车前段和列车后段作为气动力过渡段，作用是减弱三维绕流的影响，更加准确地测试列车中间段的气动力，由于车轮的挡风作用较小，因此，本发明中的车辆模型未设置车轮。
本发明具有如下有益效果：
本发明的试验装置可以完成不同高度、宽度的车辆模型在桥塔尾流作用下的气动力测试。因此本发明的风洞试验装置适用于多种车辆模型、多种桥塔和桥梁模型，其适用范围广。
本发明的试验装置可以实现在桥塔尾流作用下单个车辆模型或者两个车辆模型在桥上不同相对位置处车辆模型的气动力测试，也可以实现桥塔尾流作用下车辆模型在不同相对来流风偏角和风攻角下气动力测试。并且完全可以直接将本发明的试验装置放在底部带有水槽、上部为风洞的实验室中进行风-浪联合试验，因此本发明试验装置功能多，设计合理。
本发明结构简单，操作方便，与常规的静力试验系统相比仅增加了挡风面积较小的单根滑槽或交叉滑槽装置部分，交叉滑槽装置部分将尽可能采用较细的构件，保证对实验室中空气流动的干扰小。
附图说明
图1是本发明提供的一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置的结构示意图；
图2是图1中A-A面剖视图；
图3是图1中B-B面剖视图；
图4是图1中C-C面剖视图；
图5是图1中摆动连接件的放大图；
图6是本发明中同时测试两个车辆模型时的交叉滑槽测力装置正视图；
图7是本发明中同时测试两个车辆模型时的交叉滑槽测力装置侧视图；
图8是本发明中同时测试两个车辆模型时的交叉滑槽测力装置俯视图；
图9是本发明中横向滑轨与纵向滑轨配合时三节列车模型的示意图；
图10是本发明中滑轨与滑块配合时三节列车模型的示意图。
图中：1-转盘；2-转盘螺栓；3-长条状钢板；4-U型卡座；5-U型卡座螺栓；6-塔柱螺栓；7-半圆形钢片；8-塔柱；9-上横梁；10-下横梁；11-桥梁模型；12-桥梁螺栓；13-滑轨；14-滑块；15-刚性细杆；16-车辆测力天平；17-法兰盘连接件；18-车辆模型；19-连接板；20-连接板螺栓；21-横向滑轨；22-横向滑块；23-纵向滑轨；24-纵向滑块；25-纵向加劲杆；181-列车前段；182-列车中间段；183-列车后段；201-滑槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明提供了一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，该试验装置能测试单个车辆或者多个车辆同时通过桥塔附近区域时，在桥塔尾流作用下车辆模型在不同相对来流风偏角和风攻角下的气动力状态，其测试结果更符合实际，提高了试验测试精确度，为车辆能够平稳安全通过桥塔附近区域提供更可靠的理论支撑；本发明的试验装置结构设计合理，操作简便，可用于多种形式及尺寸的交通车辆、桥塔和桥梁的风洞试验，适用范围广。
参照图1-10，本发明提供的一种实施例：一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，包括：车辆模型测试组件和桥梁模型固定组件。
在一些实施例中，如图4所示，桥梁模型固定组件包括固定在风洞实验室底部的转盘1，转盘1可滑动设有长条状钢板3。优选的，转盘1的中心部位连接有可旋转的转轴，转轴固定在实验室的底板上；转盘1的上端面沿中心扩散式开设有多个滑槽201，多个滑槽201为12个，且12个滑槽201沿所述转盘1的中心每隔30°均匀设置，长条状钢板3的两侧分别与对应的两个滑槽201通过转盘螺栓2固定连接；其中，转轴可旋转设置，且转轴有一定刚度，通过转轴固定在实验室的底板上，可以保证转盘1的自由旋转及锁定，并保证整个转盘1平面与实验室底板始终保持平行。
在一些实施例中，如图3所示，长条状钢板3上可摆动设有H型桥塔，H型桥塔包括两个可摆动设置在长条状钢板3上的塔柱8，以及位于两个塔柱8之间的下横梁10，下横梁10上端设有桥梁模型11，桥梁模型11位于车辆模型测试组件下方；具体地，下横梁10开设有螺纹通孔，桥梁模型11与下横梁10通过桥梁螺栓12穿过螺纹通孔固定连接。
在一些实施例中，如图3所示，桥梁模型11两端均设有连接板19，优选的，连接板19为槽钢。连接板19的下端与桥梁模型11沿桥梁模型11的桥宽方向可移动固定连接，优选的，桥梁模型11两端沿桥梁模型11的桥宽方向均设有多个螺纹孔，连接板19的下端与桥梁模型11通过连接板螺栓20穿过其中至少一个螺纹孔连接。连接板19的上端与车辆模型测试组件固定连接。H型桥塔还包括位于下横梁10上方的上横梁9，以增加所述H型桥塔的稳定性；H型桥塔均采用木质材料；桥梁模型11为木质材料。
在一些实施例中，如图1、3和5所示，长条状钢板3的上端两侧均设有摆动连接件，摆动连接件包括与塔柱8通过塔柱螺栓6固定连接的半圆形钢片7和与长条状钢板3焊接的U型卡座4。半圆形钢片7的半圆部分伸入U型卡座4的凹槽内，半圆形钢片7在半圆部分的中心通过U型卡座螺栓5与U型卡座4连接；具体地，U型卡座4和半圆形钢片7的半圆部分中心均开设有螺栓孔，即半圆形钢片7与U型卡座4通过U型卡座螺栓5穿过螺栓孔连接。半圆形钢片7的两侧面与U型卡座4之间均有橡胶垫，用于增大其间的摩擦力；通过旋转半圆形钢片7和U型卡座4之间的相对角度可以实现整个试验装置相对来流风攻角的改变。本发明当需要测试桥塔尾流作用下不同相对来流风攻角下的车辆模型的气动力时，车辆模型相对风攻角可以通过调节半圆形钢片7与U型卡座4的相对角度来实现，风攻角的大小可以通过在桥梁模型下表面放置电字水平仪来读取。调整好车辆模型的相对来流风攻角之后将连接半圆形钢片7与U型卡座4的U型卡座螺栓5拧紧再进行桥塔尾流作用下车辆模型的气动力测试。
在一些实施例中，如图1-3所示，车辆模型测试组件包括位于桥梁模型11上方的滑轨13，所述滑轨13下端设有与其滑动配合的滑块14，滑块14下端通过刚性细杆15连接车辆测力天平16，车辆测力天平16通过法兰盘连接件17连接有车辆模型18，且车辆模型18与桥梁模型11在竖向有间距；滑轨13两端分别与两个连接板19的上端焊接。滑轨13与滑块14之间均设有定位螺钉。H型桥塔、桥梁模型11、连接板19与滑轨13形成一个整体，位于转盘1之上，整体随转盘1转动，可以测试斜向风作用下考虑桥塔尾流作用的车辆模型18的气动力。本发明当需要测试桥塔尾流作用下不同相对来流风偏角下的车辆模型18的气动力时，车辆模型18相对风攻角的调整可以通过改变转盘的角度来实现。调整好车辆模型18的相对来流风偏角之后将转盘1固定住再进行桥塔尾流作用下车辆模型的气动力测试。
本发明当需要测试单个车辆模型18沿桥长向位于桥塔附近不同位置处的气动力时，需要将连接车辆模型的滑块14沿滑轨13滑动之后固定住再进行测试。
本发明当需要测试单个车辆模型18在桥塔附近沿桥宽向位于不同位置处的气动力时，需要将连接滑轨13的连接板19沿桥宽向通过连接板螺栓20固定在不同位置后再进行车辆模型的气动力测试。
如图10所示，车辆模型1可以为单趟列车模型，所述单趟列车模型包括列车前段181、列车中间段182和列车后段183，其中，列车中间段182与车辆测力天平16通过法兰盘连接件17连接，所述列车前段181和列车后段183则通过刚性细杆15与滑块14相连接；此时列车前段181和列车后段183作为气动力过渡段，作用是减弱三维绕流的影响，更加准确地测试列车中间段的气动力，由于车轮的挡风作用较小，因此，本发明中的车辆模型未设置车轮。
本发明当需要测试桥塔尾流作用下列车模型的气动力状态时，只需将上述所涉及到的车辆模型18换成图10所示的三节车厢的列车模型便可进行测试。
在一些实施例中，如图6-8所示，车辆模型测试组件包括多个平行设置的横向滑轨21和多个平行设置的纵向滑轨23，且纵向滑轨23沿横向滑轨21可滑动设置；车辆模型测试组件还包括多个车辆测力天平16，车辆测力天平16沿对应的纵向滑轨23可滑动设置，车辆测力天平16通过法兰盘连接件17连接有车辆模型18。
优选的，多个横向滑轨21和多个纵向滑轨23均为两个，两个横向滑轨21与两个纵向滑轨23形成井字架状；两个横向滑轨21之间固定设有纵向加劲杆25，以增加车辆模型测试组件的整体刚度；其中，连接板19的上端与纵向加劲杆25焊接。纵向滑轨23与横向滑轨21通过横向滑块22可滑动连接；具体地，纵向滑轨23与横向滑轨21的连接处均设有横向滑块22，横向滑块22一端嵌入横向滑轨21内，且横向滑块22与横向滑轨21可滑动连接，横向滑块22另一端固定在纵向滑轨23上，从而使纵向滑轨23可在横向滑轨21上滑动。
优选的，多个车辆测力天平16为两个，纵向滑轨23设有与其滑动配合的纵向滑块24，纵向滑块24的下端与车辆测力天平16通过刚性细杆15固定连接；纵向滑轨23与纵向滑块24之间、横向滑轨21与横向滑块22之间均设有定位螺钉。
本发明当同时有两个车辆模型位于沿桥宽向不同相对位置时，车辆模型的气动力测试与单个车辆模型位于桥上时气动力测试原理相同，区别在于需要同时使用两根纵向滑轨23及其配套的纵向滑块24来分别连接两个车辆模型18。通过分别调整连接两个车辆模型18的纵向滑轨23沿横向滑轨21横向滑动以及车辆模型18沿纵向滑轨23的纵向移动，从而实现两个车辆模型同时位于桥塔附近区域时车辆模型的气动力测试。
如图9所示，所述车辆模型18可以为单趟列车模型，所述单趟列车模型包括列车前段181、列车中间段182和列车后段183，其中，列车中间段182与车辆测力天平16通过法兰盘连接件17连接，列车前段181和列车后段183则通过刚性细杆15与纵向滑块24相连接；此时列车前段181和列车后段183作为气动力过渡段，作用是减弱三维绕流的影响，更加准确地测试列车中间段的气动力，由于车轮的挡风作用较小。本发明当需要测试桥塔尾流作用下列车模型的气动力状态时，只需将上述所涉及到的车辆模型换成图9所示的三节车厢的列车模型便可进行测试。
本发明在风洞实验室风速入口处启动风机时，风速入口会产生与桥梁和车辆正交的沿横桥向的侧向风，风荷载会同时作用在车辆模型18及桥梁模型11上，车辆模型18所受风荷载会通过法兰盘连接件17传递到车辆测力天平16。在每个试验工况测试之前，需要先用车辆测力天平16测试在无车辆状态下，连接车辆18的法兰盘连接件17的气动力，在正式开始有车辆存在下的气动力测试时将法兰盘连接件17的气动力减去即可得到单独车辆模型18的气动力。
本发明的试验装置可以完成不同高度、宽度的车辆模型18在桥塔尾流作用下的气动力测试。因此本发明的风洞试验装置适用于多种车辆模型18、多种桥塔和桥梁模型11，其适用范围广。
本发明的试验装置可以实现在桥塔尾流作用下单个车辆模型18或者两个车辆模型18在桥上不同相对位置处车辆模型18的气动力测试，也可以实现桥塔尾流作用下车辆模型18在不同相对来流风偏角和风攻角下气动力测试。并且完全可以直接将本发明的试验装置放在底部带有水槽、上部为风洞的实验室中进行风-浪联合试验，因此本发明试验装置功能多，设计合理。
本发明结构简单，操作方便，与常规的静力试验系统相比仅增加了挡风面积较小的单根滑轨或交叉滑轨部分，交叉滑轨部分将尽可能采用较细的构件，保证对实验室中空气流动的干扰小。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于，包括：
车辆模型测试组件；
桥梁模型固定组件，所述桥梁模型固定组件包括固定在风洞实验室底部的转盘(1)，所述转盘(1)可滑动设有长条状钢板(3)，所述长条状钢板(3)上可摆动设有H型桥塔，所述H型桥塔包括两个可摆动设置在所述长条状钢板(3)上的塔柱(8)，以及位于两个塔柱(8)之间的下横梁(10)，所述下横梁(10)上端设有桥梁模型(11)，所述桥梁模型(11)位于所述车辆模型测试组件下方，所述桥梁模型(11)两端均设有连接板(19)，所述连接板(19)的下端与所述桥梁模型(11)沿所述桥梁模型(11)的桥宽方向可移动固定连接，所述连接板(19)的上端与所述车辆模型测试组件固定连接。
2.根据权利要求1所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述桥梁模型(11)两端沿所述桥梁模型(11)的桥宽方向均设有多个螺纹孔，所述连接板(19)的下端与所述桥梁模型(11)通过螺栓穿过其中所述螺纹孔连接。
3.根据权利要求2所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述转盘(1)的中心部位连接有可旋转的转轴，所述转轴固定在实验室的底板上；所述转盘(1)的上端面沿中心扩散式开设有多个滑槽(201)，多个所述滑槽(201)为12个，且所述12个滑槽(201)沿所述转盘(1)的中心每隔30°均匀设置，所述长条状钢板(3)的两侧分别与对应的两个所述滑槽(201)通过转盘螺栓(2)固定连接。
4.根据权利要求3所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述长条状钢板(3)的上端两侧均设有摆动连接件，所述摆动连接件包括与所述塔柱(8)通过塔柱螺栓(6)固定连接的半圆形钢片(7)和与所述长条状钢板(3)焊接的U型卡座(4)，所述半圆形钢片(7)的半圆部分伸入所述U型卡座(4)的凹槽内，且所述半圆形钢片(7)在半圆部分的中心通过U型卡座螺栓(5)与所述U型卡座(4)连接；所述半圆形钢片(7)的两侧面与U型卡座(4)之间均有橡胶垫。
5.根据权利要求4所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述H型桥塔还包括位于所述下横梁(10)上方的上横梁(9)；所述H型桥塔均采用木质材料；所述桥梁模型(11)为木质材料，且所述桥梁模型(11)通过桥梁螺栓(12)与所述下横梁(10)固定连接。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述车辆模型测试组件包括位于所述桥梁模型(11)上方的滑轨(13)，所述滑轨(13)下端设有与其滑动配合的滑块(14)，所述滑块(14)下端通过刚性细杆(15)连接车辆测力天平(16)，所述车辆测力天平(16)通过法兰盘连接件(17)连接有所述车辆模型(18)，且所述车辆模型(18)与所述桥梁模型(11)在竖向有间距；所述滑轨(13)两端分别与两个所述连接板(19)的上端焊接。
7.根据权利要求6所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述车辆模型(18)可以为单趟列车模型，所述单趟列车模型包括列车前段(181)、列车中间段(182)和列车后段(183)；所述列车中间段(182)与所述车辆测力天平(16)通过法兰盘连接件(17)连接，所述列车前段(181)和列车后段(183)通过刚性细杆(15)与所述滑块(14)相连接。
8.根据权利要求1-5中任意一项所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述车辆模型测试组件包括多个平行设置的横向滑轨(21)和多个平行设置的纵向滑轨(23)，且所述纵向滑轨(23)沿所述横向滑轨(21)可滑动设置；所述车辆模型测试组件还包括多个车辆测力天平(16)，所述车辆测力天平(16)沿对应的所述纵向滑轨(23)可滑动设置，所述车辆测力天平(16)通过法兰盘连接件(17)连接有所述车辆模型(18)。
9.根据权利要求8所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：多个所述横向滑轨(21)和多个所述纵向滑轨(23)均为两个，两个所述横向滑轨(21)与两个所述纵向滑轨(23)形成井字架状；两个所述横向滑轨(21)之间固定设有纵向加劲杆(25)；所述纵向滑轨(23)与所述横向滑轨(21)通过横向滑块(22)可滑动连接；多个所述车辆测力天平(16)为两个，所述纵向滑轨(23)设有与其滑动配合的纵向滑块(24)，所述纵向滑块(24)的下端与所述车辆测力天平(16)通过刚性细杆(15)固定连接；所述纵向滑轨(23)与所述纵向滑块(24)之间、所述横向滑轨(21)与所述横向滑块(22)之间均设有定位螺钉。
10.根据权利要求9所述的测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置，其特征在于：所述车辆模型(18)可以为单趟列车模型，所述单趟列车模型包括列车前段(181)、列车中间段(182)和列车后段(183)；所述列车中间段(182)与所述车辆测力天平(16)通过法兰盘连接件(17)连接，所述列车前段(181)和列车后段(183)则通过刚性细杆(15)与所述纵向滑块(24)相连接。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112903234A (zh) * 2021-01-11 2021-06-04 宁波市电力设计院有限公司 一种输电塔结构局部杆系的风荷载试验装置
CN115638951A (zh) * 2022-12-05 2023-01-24 中国市政工程西南设计研究总院有限公司 一种桥上车辆全自由度移动风洞试验装置

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101968399A (zh) * 2010-10-18 2011-02-09 西南交通大学 一种车辆、桥梁模型风洞试验系统
CN201955276U (zh) * 2010-12-15 2011-08-31 江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司 检验悬索桥吊索销轴轴套耐磨性能的设备
CA2698440A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-08 Raymond Edmund Tong Air pressure equalizing system
WO2013189104A1 (zh) * 2012-06-21 2013-12-27 Deng Yunhe 一种垂直轴风力发电机风轮结构及其安装方法
CN203688194U (zh) * 2013-10-23 2014-07-02 西南交通大学 大跨桥梁风洞试验风偏角转换装置
CN104535288A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 西南交通大学 一种测试斜风作用下桥梁气动力参数的风洞试验设备
CN204314048U (zh) * 2014-12-19 2015-05-06 西南交通大学 测试斜风作用下桥梁气动力参数的风洞试验装置
CN104655390A (zh) * 2015-02-12 2015-05-27 西南交通大学 基于精密直线滑轨的桥上移动车辆模型风洞试验装置
JP2016080375A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 公益財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車両の空気力係数推定方法
CN105865821A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 东南大学 一种装配式双塔地锚悬索桥模型试验系统
CN109000880A (zh) * 2018-07-16 2018-12-14 西南交通大学 一种塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置
CN109297669A (zh) * 2018-11-07 2019-02-01 中南大学 地形风场特性风洞试验测试系统及试验方法
CN109629397A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 同济大学 一种桥塔区行车环境改善装置
US20190234830A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-01 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force Wind tunnel wake generator
CN110276111A (zh) * 2019-06-04 2019-09-24 中国公路工程咨询集团有限公司 桥梁桥面的行车稳定性分析方法及装置
WO2019214631A1 (zh) * 2018-05-08 2019-11-14 中南大学 横风作用下车-桥系统气动特性风洞试验测试装置及方法
CN211013445U (zh) * 2019-12-27 2020-07-14 西南交通大学 一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2698440A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-08 Raymond Edmund Tong Air pressure equalizing system
CN101968399A (zh) * 2010-10-18 2011-02-09 西南交通大学 一种车辆、桥梁模型风洞试验系统
CN201955276U (zh) * 2010-12-15 2011-08-31 江苏法尔胜新日制铁缆索有限公司 检验悬索桥吊索销轴轴套耐磨性能的设备
WO2013189104A1 (zh) * 2012-06-21 2013-12-27 Deng Yunhe 一种垂直轴风力发电机风轮结构及其安装方法
CN203688194U (zh) * 2013-10-23 2014-07-02 西南交通大学 大跨桥梁风洞试验风偏角转换装置
JP2016080375A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 公益財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車両の空気力係数推定方法
CN204314048U (zh) * 2014-12-19 2015-05-06 西南交通大学 测试斜风作用下桥梁气动力参数的风洞试验装置
CN104535288A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 西南交通大学 一种测试斜风作用下桥梁气动力参数的风洞试验设备
CN104655390A (zh) * 2015-02-12 2015-05-27 西南交通大学 基于精密直线滑轨的桥上移动车辆模型风洞试验装置
CN105865821A (zh) * 2016-05-19 2016-08-17 东南大学 一种装配式双塔地锚悬索桥模型试验系统
US20190234830A1 (en) * 2018-01-31 2019-08-01 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force Wind tunnel wake generator
WO2019214631A1 (zh) * 2018-05-08 2019-11-14 中南大学 横风作用下车-桥系统气动特性风洞试验测试装置及方法
CN109000880A (zh) * 2018-07-16 2018-12-14 西南交通大学 一种塔桥尾流致塔周吊索振动的风洞试验装置
CN109297669A (zh) * 2018-11-07 2019-02-01 中南大学 地形风场特性风洞试验测试系统及试验方法
CN109629397A (zh) * 2018-12-25 2019-04-16 同济大学 一种桥塔区行车环境改善装置
CN110276111A (zh) * 2019-06-04 2019-09-24 中国公路工程咨询集团有限公司 桥梁桥面的行车稳定性分析方法及装置
CN211013445U (zh) * 2019-12-27 2020-07-14 西南交通大学 一种测试桥塔尾流作用下车辆气动力的风洞试验装置

Non-Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周记国;胡兆同;薛晓锋;王桂花;: "侧向风作用下车辆荷载突变效应的CFD模拟研究", 公路交通科技, no. 01, 15 January 2015 (2015-01-15) *
张佳文;郭文华;熊安平;项超群;王嘉奇;: "风障对桥上高速列车气动特性影响的风洞试验", 中南大学学报(自然科学版), no. 10, 26 October 2015 (2015-10-26) *
曾志凯;邹云峰;何旭辉;郭向荣;: "车辆对倒梯形钢桁梁桥风荷载影响的风洞试验研究", 公路交通技术, no. 04, 25 August 2017 (2017-08-25) *
李小珍 等: "桥塔遮风效应对移动列车气动参数及行车安全的影响", 中国公路学报, vol. 32, no. 10, 15 October 2019 (2019-10-15) *
李永乐;向活跃;强士中;: "风-列车-桥系统耦合振动研究综述", 中国公路学报, no. 07, 15 July 2018 (2018-07-15) *
李永乐;徐昕宇;郭建明;向活跃;陈克坚;: "六线双层铁路钢桁桥车桥系统气动特性风洞试验研究", 工程力学, no. 04, 25 April 2016 (2016-04-25) *
李永乐;胡朋;张明金;强士中;: "风―车―桥系统车辆风荷载突变效应风洞试验研究", 空气动力学学报, no. 05, 15 October 2011 (2011-10-15) *
李永乐;陈宁;蔡宪棠;强士中;: "桥塔遮风效应对风-车-桥耦合振动的影响", 西南交通大学学报, no. 06, 15 December 2010 (2010-12-15) *
王达磊;陈艾荣;马如进;: "风障对桥塔附近桥面汽车气动力特性的影响", 工程力学, no. 10, 25 October 2013 (2013-10-25) *
邵春生;刘多特;唐浩俊;王云飞;卢伟;曹平辉;李永乐;: "门式变断面桥塔气动力系数及涡振性能研究", 四川建筑科学研究, no. 05, 25 October 2013 (2013-10-25) *
郑史雄;徐伟;高宗余;: "武汉天兴洲公铁两用长江大桥抗风性能研究", 桥梁建设, no. 04, 28 August 2009 (2009-08-28) *
郑史雄;袁达平;张向旭;唐煜;: "大跨桥梁桥塔遮风效应对列车气动参数的影响研究", 桥梁建设, no. 03, 28 June 2016 (2016-06-28) *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112903234A (zh) * 2021-01-11 2021-06-04 宁波市电力设计院有限公司 一种输电塔结构局部杆系的风荷载试验装置
CN112903234B (zh) * 2021-01-11 2023-10-20 宁波市电力设计院有限公司 一种输电塔结构局部杆系的风荷载试验装置
CN115638951A (zh) * 2022-12-05 2023-01-24 中国市政工程西南设计研究总院有限公司 一种桥上车辆全自由度移动风洞试验装置

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